内存问题排查手段及相关文件介绍

5. 内存问题排查手段及相关文件介绍【重点】

对于内存问题排查，或者OOM问题排查，一般会涉及到如下文件，下面将如下文件的分析和设置介绍一下，这也是本文档的重点，后面排查内存信息还是要根据这些文件信息来排查。其实未必是有内存泄露，也可能是一些策略有问题，比如线程数目的增加，buffer的申请、释放时间交集等。

5.1 /proc/sys/vm/min_free_kbytes

min_free_kbytes用来确定系统开始回收内存的阀值，控制系统的空闲内存。值越高，内核越早开始回收内存，空闲内存越高。

可以使用如下方式：echo 65535 >　/proc/sys/vm/min_free_kbytes将系统保留内存设置为6M。

5.2 /proc/sys/vm/drop_caches

清系统缓存：

#echo 1 > /proc/sys/vm/drop_caches 清理页缓存

#echo 2 > /proc/sys/vm/drop_caches 清理文件缓存

#echo 3 > /proc/sys/vm/drop_caches 清理也缓存和文件缓存

5.3 /proc/sysrq-trigger

当一个sysrq命令被触发，内核将会打印信息到内核的环形缓冲并输出到系统控制台。此信息一般也会通过syslog输出到/var/log/messages.

有时候，可能系统已经无法响应，syslogd可能无法记录此信息。在这种情况下，建议您配置一个串口终端来收集这个信息。

#echo m > /proc/sysrq-trigger 导出内存分配信息

#echo t > /proc/sysrq-trigger 导出线程状态信息

#echo 　p >　/proc/sysrq-trigger　导出当前CPU寄存器信息和标志位的信息

#echo w > /proc/sysrq-trigger将进入uninterrupted状态的任务的信息dump出来

5.3.1对echo m > /proc/sysrq-trigger输出的解析

root@ubuntu:/home/linux# echo m >/proc/sysrq-trigger

root@ubuntu:/home/linux# dmesg -c

SysRq : Show Memory

Mem-Info:

DMA per-cpu:

CPU   0: hi:    0, btch:   1 usd:  0

CPU   1: hi:    0, btch:   1 usd:  0

Normal per-cpu:

CPU   0: hi:  186, btch:  31 usd: 93

CPU   1: hi:  186, btch:  31 usd: 140

HighMem per-cpu:

CPU   0: hi:  186, btch:  31 usd: 185

CPU   1: hi:  186, btch:  31 usd: 13

active_anon:22129 inactive_anon:645isolated_anon:0

active_file:52387 inactive_file:81072isolated_file:0

unevictable:0 dirty:6 writeback:0unstable:0

free:336695 slab_reclaimable:12052slab_unreclaimable:2825

mapped:11208 shmem:892 pagetables:795bounce:0

free_cma:0

DMA free:15900kB min:788kB low:984kBhigh:1180kB active_anon:0kB inactive_anon:0kB active_file:0kB inactive_file:0kBunevictable:0kB isolated(anon):0kB isolated(file):0kB present:15992kBmanaged:15916kB mlocked:0kB dirty:0kB writeback:0kB mapped:0kB shmem:0kBslab_reclaimable:0kB slab_unreclaimable:16kB kernel_stack:0kB pagetables:0kBunstable:0kB bounce:0kB free_cma:0kB writeback_tmp:0kB pages_scanned:0all_unreclaimable? no

lowmem_reserve[]: 0 843 1999 1999

Normal free:635940kB min:42908kBlow:53632kB high:64360kB active_anon:0kB inactive_anon:0kB active_file:75608kBinactive_file:85104kB unevictable:0kB isolated(anon):0kB isolated(file):0kBpresent:897016kB managed:864652kB mlocked:0kB dirty:24kB writeback:0kBmapped:4kB shmem:0kB slab_reclaimable:48208kB slab_unreclaimable:11284kBkernel_stack:1696kB pagetables:0kB unstable:0kB bounce:0kB free_cma:0kBwriteback_tmp:0kB pages_scanned:0 all_unreclaimable? no

lowmem_reserve[]: 0 0 9247 9247

HighMem free:694940kB min:512kBlow:15208kB high:29908kB active_anon:88516kB inactive_anon:2580kBactive_file:133940kB inactive_file:239184kB unevictable:0kB isolated(anon):0kBisolated(file):0kB present:1183624kB managed:1183624kB mlocked:0kB dirty:0kBwriteback:0kB mapped:44828kB shmem:3568kB slab_reclaimable:0kBslab_unreclaimable:0kB kernel_stack:0kB pagetables:3180kB unstable:0kBbounce:0kB free_cma:0kB writeback_tmp:0kB pages_scanned:0 all_unreclaimable? no

lowmem_reserve[]: 0 0 0 0

DMA: 1*4kB (U) 1*8kB (U) 1*16kB (U)0*32kB 2*64kB (U) 1*128kB (U) 1*256kB (U) 0*512kB 1*1024kB (U) 1*2048kB (R)3*4096kB (M) = 15900kB

Normal: 1*4kB (M) 6*8kB (UEM)3*16kB (UM) 2*32kB (EM) 2*64kB (UE) 2*128kB (UE) 2*256kB (UM) 2*512kB (UE)1*1024kB (M) 1*2048kB (U) 154*4096kB (MR) = 635940kB

HighMem: 59*4kB (UM) 10*8kB (UM) 2*16kB(M) 58*32kB (UM) 48*64kB (UM) 4*128kB (UM) 2*256kB (UM) 1*512kB (M) 0*1024kB0*2048kB 168*4096kB (UMR) = 694940kB

Node 0 hugepages_total=0hugepages_free=0 hugepages_surp=0 hugepages_size=2048kB

134350 total pagecache pages

0 pages in swap cache

Swap cache stats: add 0, delete 0, find0/0

Free swap  = 1045500kB

Total swap = 1045500kB

524287 pages RAM

295938 pages HighMem

8303 pages reserved

647658 pages shared

93503 pages non-shared

root@ubuntu:/home/linux#

主要关注如下几个参数：

active_anon：匿名映射的页，这些映射是与文件无关的

active_file：文件映射的页，这些映射和文件有关

mapped：设备和文件映射的大小

slab_reclaimable：内核数据结构缓存的大小，可减少申请和释放内存带来的消耗

active_anon + active_file + mapped = 应用所使用的大小

active_anon + active_file + mapped +slab_reclaimable = 目前所使用的所有内存大小

另外我们一般还会关注：

Normal: 1*4kB (M) 6*8kB (UEM)3*16kB (UM) 2*32kB (EM) 2*64kB (UE) 2*128kB (UE) 2*256kB (UM) 2*512kB (UE)1*1024kB (M) 1*2048kB (U) 154*4096kB (MR) = 635940kB

这里是buddy system（伙伴系统）的内存信息，如果这里比较大块的内存不多，也很容易出现内存申请失败，或者触发OOM问题

5.4 cat /proc/slabinfo

一般来说内核程序中对小于一页的小块内存的请求才通过Slab分配器提供的接口Kmalloc来完成。因为slab分配的缓存都是比较小块的缓存，所以一般情况下我们分析内存性能时，对这里不会太关注，因为其对系统整体内存性能影响不会太大，并且内核中的kmalloc相对问题较少，应用层的问题较多。

不过可以通过如下信息获取slab缓存的使用情况：

root@ubuntu:/home/linux# cat/proc/slabinfo

查看slab信息，除了看slabinfo文件外，还可以执行/usr/bin/slabtop命令：

以上是一个/proc/slabinfo文件的信息

root@ubuntu:/home/linux#/usr/bin/slabtop

 Active / Total Objects (% used)    : 311009 / 312759 (99.4%)

 Active / Total Slabs (% used)      : 7308 / 7308 (100.0%)

 Active / Total Caches (% used)     : 66 / 100 (66.0%)

 Active / Total Size (% used)       : 58479.13K / 58915.22K (99.3%)

 Minimum / Average / Maximum Object : 0.01K /0.19K / 8.00K

 OBJS ACTIVE  USE OBJ SIZE  SLABS OBJ/SLAB CACHE SIZE NAME                  

 73949 73949 100%    0.05K   1013      73      4052K buffer_head

 66976 66686  99%    0.12K  2093       32      8372K dentry

 47100 47100 100%    0.63K   1884      25     30144K ext4_inode_cache

该命令的输出字段的意义：

OBJS ― The total number of objects(memory blocks), including those in use (allocated), and some spares not inuse.

ACTIVE ― The number of objects (memoryblocks) that are in use (allocated).

USE ― Percentage of total objects thatare active. ((ACTIVE/OBJS)(100))

OBJ SIZE ― The size of the objects.

SLABS ― The total number of slabs.

OBJ/SLAB ― The number of objects thatfit into a slab.

CACHE SIZE ― The cache size of theslab.

NAME ― The name of the slab.

5.5 cat /proc/meminfo

5.5.1 重要信息

对于该文件，比较重要的是Active、Active(anon)、Active(file)、Mapped、Slab，类似于sysrq-trigger中所说，存在如下计算关系：

Active = Active(anon) + Active(file)

Active(anon)+Ac tive(file)+Mapped = 应用

Active(anon)+Ac tive(file)+Mapped +Slab= 系统总共使用内存

5.5.2 meminfo文件各字段说明

$cat /proc/meminfo

MemTotal:        2052440 kB //总内存

MemFree:           50004 kB //空闲内存

Buffers:           19976 kB //给文件的缓冲大小

Cached:           436412 kB //高速缓冲存储器(http://baike.baidu.com/view/496990.htm)使用的大小

SwapCached:        19864 kB //被高速缓冲存储用的交换空间大小

Active:          1144512 kB //活跃使用中的高速缓冲存储器页面文件大小

Inactive:         732788 kB //不经常使用的高速缓冲存储器页面文件大小

Active(anon):     987640 kB //anon：不久

Inactive(anon):   572512 kB

Active(file):     156872 kB

Inactive(file):   160276 kB

Unevictable:           8 kB

Mlocked:               8 kB

HighTotal:       1177160 kB //The total and free amountof memory, in kilobytes, that is not directly mapped into kernel space.

HighFree:           7396 kB // The HighTotal value canvary based on the type of kernel used.

LowTotal:         875280 kB // The total and free amountof memory, in kilobytes, that is directly mapped into kernel space.  used.

LowFree:           42608 kB //The LowTotal value canvary based on the type of kernel

SwapTotal:        489940 kB //交换空间总大小

SwapFree:         450328 kB //空闲交换空间

Dirty:               104 kB //等待被写回到磁盘的大小

Writeback:             0 kB //正在被写回的大小

AnonPages:       1408256 kB //未映射的页的大小

Mapped:           131964 kB //设备和文件映射的大小

Slab:              37368 kB //内核数据结构缓存的大小，可减少申请和释放内存带来的消耗

SReclaimable:      14164 kB //可收回slab的大小

SUnreclaim:        23204 kB //不可收回的slab的大小23204+14164=37368

PageTables:        13308 kB //管理内存分页的索引表的大小

NFS_Unstable:          0 kB //不稳定页表的大小

Bounce:                0 kB //bounce:退回

WritebackTmp:          0 kB //

CommitLimit:     1516160 kB

Committed_AS:    2511900 kB

VmallocTotal:     122880 kB //虚拟内存大小

VmallocUsed:       28688 kB //已经被使用的虚拟内存大小

VmallocChunk:      92204 kB

HugePages_Total:       0//大页面的分配

HugePages_Free:        0

HugePages_Rsvd:        0

HugePages_Surp:        0

Hugepagesize:       2048 kB

DirectMap4k:       10232 kB

DirectMap2M:      899072 kB

5.6 top信息

VIRT：virtual memory usage 虚拟内存
1、进程“需要的”虚拟内存大小，包括进程使用的库、代码、数据等
2、假如进程申请100m的内存，但实际只使用了10m，那么它会增长100m，而不是实际的使用量

RES：resident memory usage常驻内存（物理内存）
1、进程当前使用的内存大小，但不包括swap out
2、包含其他进程的共享
3、如果申请100m的内存，实际使用10m，它只增长10m，与VIRT相反
4、关于库占用内存的情况，它只统计加载的库文件所占内存大小

SHR：shared memory 共享内存
1、除了自身进程的共享内存，也包括其他进程的共享内存
2、虽然进程只使用了几个共享库的函数，但它包含了整个共享库的大小
3、计算某个进程所占的物理内存大小公式：RES

生活不易，码农辛苦
如果您觉得本网站对您的学习有所帮助,可以手机扫描二维码进行捐赠